4.6. Стовп часті і суцільні фундаменти

Стовпчасті фундаменти влаштовують при невеликих навантаженнях, коли тиск від будівлі на основу менший від нормативного, або коли шар грунту основи залягає на великій глибині.

Стовпчасті фундаменти можуть бути моно­літними і збірними (рис. 4.13; 4.14).

Під цегляні стовпи стовпчасті фундаменти виконують бутовими, бетонними, бутобетонними, залізобетонними. Верхня частина таких фун­даментів повинна бути ширшою опор, які спираються на них не менше, ніж на 200 мм. Пере­різ повинен бути не меншим: бутових і буто-бетонних — 0,6x0,6 м; бетонних — 0,4x0,4 м (рис. 4.13).

Під колони заводського виготовлення із залізобетону застосовують фундаменти стакан-ного типу. їх укладають на шар піску завтовшки 100-150 мм або на блоки-плити (рис. 4.14).

Стовпчасті фундаменти можуть

влаштовувати і під стіни. В цьому випадку стовпи розташовують обов'язково під кожним рогом бу­дівлі, у місцях перетину і примикання стін під простінками і через 3—6 м на глухих ділянках стін.

Стовпи перекривають залізобетонними фун­даментними балками. Для захисту їх від сил зди-мання грунту і від вільного осідання їх, під ними роблять піщану або шлакову підсипку 0,5—0,6 м завтовшки (рис. 4.15).

Суцільні фундаменти влаштовують під усією площею будівлі у вигляді масивної монолітної залізобетонної плити, яка забезпечує рівномірне осідання всієї будівлі і може захищати підлогу підвалу від значного тиску ґрунтових вод (рис. 4.16).

їх споруджують в багатоповерхових будівлях при великих навантаження від будівлі і слабких та неоднорідних грунтах.

Фундаментна плита може бути плоскою, або ребристою з розташуванням ребер під несучі стіни або колони. Ребриста конструкція забезпечує зниження витрат сталі і бетону, але вимагає біль­ших затрат праці, ніж суцільна (плитна). При виконанні фундаментів із суцільних плит спрощу­ється опалубка, арматурні роботи, підвищується механізація бетонних робіт. Завдяки меншій трудомісткості фундаменти із плит суцільного перерізу мають більше застосування в будівництві.

Товщина фундаментної плити назначається в залежності від прольоту несучих конструкцій та типу плити, і складає для ребристих плит ¹/₈~¹/₁₀ прольоту, а для суцільної плити ¹/₆^-1/₈ прольоту.

У практиці будівництва під інженерні спо­руди (телевізійні вежі, димарі та ін.) застосову­ють суцільні фундаменти коробчастого типу.

4.7. Пальові фундаменти

Стержні з бетону, залізобетону та інших матеріалів в товщі ґрунтової основи, що сприймають навантаження від будівлі, називають пальовим фундаментом. Такі фундаменти скла­даються із заглиблених в грунт паль, і ростверка (розподільної балки або плити).

Ростверк забезпечує рівномірну передачу навантаження від будівлі. Палі, що проходять слабкі шари грунту і передають навантаження на міцний грунт, називають палями-стояками; палі, які не досягають міцного грунту, а тільки ущільняють товщу основи і передають наванта­ження на грунт тертям, що виникає між бічною поверхнею палі і грунтом, називають висячими (рис. 4.17).

Несуча здатність паль, їх розміри, кількість і розташування в обох випадках визначається розрахунком.

За способом заглиблення в грунт палі бувають забивні і набивні.

Забивні палі виготовляють на заводах і за­глиблюють методом забивки, вдавлювання або вібрації. За матеріалом забивні палі бувають: залізобетонні і дерев'яні.

Найбільш поширені в сучасному будів­ництві залізобетонні забивні палі. При забивці їх, верхню частину палі, яка руйнується, зрізають і посилюють збірним залізобетонним оголовком, а порожнину між оголовком і палею замонолічують.

Для захисту дерев'яної палі від розмочалю­вання під час забивання на верхній кінець її на­дягають стальний бугель, а на нижній — сталь­ний башмак. При дерев'яних палях ростверк та­кож роблять із дерева.

За перерізом забивні палі бувають: призматичні залізобетонні суцільного пере­різу (рис. 4.18), розмірами 200x200 і 300x300 мм, завдовжки 3-12 м;

призматичні залізобетонні з круглою порожниною, розмірами 250x250 і 300x300 мм, завдовжки 4-12 м;

трубчасті залізобетонні, діаметром 400-800 мм, завдовжки 4-12 м;

дерев'яні із колод хвойних порід, діаметром у верхньому відрубі не менше 180 мм. їх засто­совують тільки в грунтах із сталою вологістю, стовбур покривають бітумною або дьогтьовою мастикою, забивають нижче рівня ґрунтових вод, щоб уникнути загнивання;

пірамідальні — з верхнім перерізом 300x300 мм і нахилом бокових граней до 14°, дов­жиною 5-12 м. Вони мають більшу несучу здат­ність за призматичні палі.

Набивні палі, (рис. 4.19), виготовляють із монолітного бетону, укладеного в попередньо пробурені свердловини, об'єднані зверху ростверком. Вони бувають діаметром 400-700 мм,

завдовжки не менше 10 м. Нижня частина палі може бути поширена. їх влаштовують на буді­вельному майданчику.

Буронабивні палі (рис. 4.19) влаштовують в сухих грунтах без кріплення стінок свердловин; в вологих грунтах — з закріпленням стінок сверд­ловин глинистим розчином, або обсадними тру­бами, що виймаються. Для збільшення несучої здатності буронабивних паль їх виконують з по­ширеною п'ятою.

Для фундаментів у витрамбуваних котло­ванах котловани утворюють під окремі фунда­менти спеціальним трамбуванням з послідовним їх заповненням бетонною сумішшю. Утрамбована зона грунту, яка виникла в результаті трамбу­вання, дозволяє фундаменту при невеликій гли­бині сприймати значні навантаження.

Угорі палі з'єднують між собою залізобетон­ним ростверком, який може бути збірним або монолітним

(рис. 4.20). Монолітні ростверки улаштовують під цегляні і великоблочні будівлі, збірні — під великопанельні будівлі. Ширина ростверку приймається рівною товщині стіни, але не меншою 400 мм при висоті 400-500мм.

Розміщення паль під будівлю визначається конфігурацією його фундаменту в плані і зале­жить від величини діючих навантажень, ґрун­тових умов і характеру роботи палі в грунті.

За глибиною закладення палі бувають: короткі (3—6 м) і довгі (більше 6 м). Під колони палі розміщують у вигляді куща (групами). Мі­німальна кількість паль під колону З, макси­мальна не регламентується (рис. 4.20).

Під стіни палі розташовують (рис. 4.20) в один, два ряди або в шаховому порядку. Короткі палі розміщують в один ряд; а для паль завдовж­ки 6-7 м однорядне розміщення не рекоменду­ється, щоб не було перекосу паль. Крок паль під несучі стіни приймається однаковий.

Кожна паля одержує в проекті свій поряд­ковий номер, а осі пальових рядів прив'язують до координаційних осей будівлі. Відстань між осями висячих паль повинна бути не меншою трьох діаметрів і не меншою 70 см.

В залежності від конструкції підземної частини будівлі, пальові фундаменти можуть бути з високими і низькими ростверками.

При пальових фундаментах з низьким рост­верком (в будівлях без підвалу) підошва рост­верку повинна бути на 0,15 м нижче плануваль­них відміток.

В будівлях з підвалами ростверк під зовніш­ні стіни закладають так, щоб відмітка підошви була на рівні відмітки підлоги підвалу; а під внутрішні стіни — з відміткою верху, рівною відмітці підлоги в підвалі.

В панельних будівлях з малим кроком по­перечних стін і перекриттям розміром на кімна­ту, застосовують безростверкові пальові фун­даменти (рис. 4.21). При цьому роль поздовжніх ростверків виконують зовнішні цокольні панелі, роль поперечних - поперечні стіни першого по­верху, а панелі перекриття на рівні підлоги пер­шого поверху спираються на оголовки паль. Ця конструкція вимагає розміщення верхньої опор­ної поверхні оголовків з точністю 7-10 мм. Кожна панель несучих стін технічного підпілля і пер­шого поверху повинна спиратись по довжині не менше, ніж на дві палі. Палі не повинні розташо­вуватись під прорізами.

Безростверкове рішення пальових фунда­ментів забезпечує достатню надійність будівлі і зменшує вартість, трудомісткість і витрати матеріалу, у порівнянні з ростверковим рішенням.

Пальові фундаменти застосовують при будівництві на слабких стисливих грунтах, у складних геологічних умовах; при зведенні бу-лівель підвищеної поверховості з великими на­вантаженнями незалежно від типу грунту; при будівництві безпідвальних будівель.

їх можуть використовувати не тільки на слаб­ких грунтах, айнадостатньо міцних. Влаштуван­ня пальових фундаментів, навіть на природній основі, за вартістю трудомісткості і витрат ма­теріалу значно ефективніше стрічкових збірних фундаментів.

4.8. Техніко-економічна оцінка фундаментів

Техніко-економічну оцінку фундаментів проводять із врахуванням конкретних умов будівельного майданчика, особливостей будівлі, показників вартості, трудомісткості, витрат основних будівельних матеріалів.

Техніко-економічні показники різних конструктивних варіантів наведені в табл. 4.1.

4.9. Підвали і технічні підпілля. Вимощення і приячки

Підземна частина громадських будівель мо­же бути: з підвалом, технічним підпіллям, без підвалу.

Приміщення заввишки більше 2 м, призна­чене для господарських потреб, називають під­палом (рис. 4.22, б), а при меншій висоті — тех­нічним підпіллям (рис. 4.22, а). В технічних під -піллях розташовують інженерне обладнання, прокладають комунікації. Стіни підвалів і тех­нічного підпілля повинні бути теплоізольовані, мати надійну гідроізоляцію, сприймати наванта­ження від горизонтального тиску грунту.

Технічний поверх має самостійний зовніш­ній вихід, або вхід через сходову клітку.

Підвали освітлюються через спеціально влаштовані в фундаментах стін вікна. Біля кож­ного з них роблять приямок, огороджений з трьох сторін стіною. Приямки зверху закривають горизонтальними решітками (рис. 4.23, а). Для завантаження підвального приміщення влаштову­ють похилі приямки, а на рівні землі влаштовують люки (рис. 4.23, в).

Щоб відвести атмосферні опади від стін і фундаментів будівлі і захистити грунти основи від зволоження виконують вимощення (рис. 4.23, а, б; 4.23, а; 5.21, є).

Вимощення — це неширока смуга з щільних водонепроникних матеріалів (асфальт, асфальтобетон), завширшки не менше 0,5 м. Уздовж зовнішніх стін будівлі укладають ви­мощення з похилом від будівлі 2-3%. Вимощення роблять із шару асфальту 20—25 мм, укладеного по ущільненій щебеневій підготовці завтовшки 100-150 мм. На лесових грунтах (не міцних) ши­рина вимощення приймається не менша 1,5 м.